Produkcja amoniaku metodą Haber-Boscha jest energochłonna i wymaga wielkich zakładów przemysłowych. Islandzka firma Atmonia od dekady pracuje nad alternatywą: patentowanymi katalizatorami do jednoetapowego procesu elektrochemicznego, który eliminuje konieczność wytwarzania i magazynowania wodoru.
Jak działa technologia Atmonii?
Założycielka i CEO Helga Dögg Flosadóttir wyjaśnia, że firma powstała w 2016 roku. Przez większość tego czasu inżynierowie rozwijali katalizator umożliwiający produkcję amoniaku w wodnym ogniwie elektrochemicznym w temperaturze i ciśnieniu otoczenia. Kluczowe jest to, że azot i woda są przekształcane bezpośrednio w amoniak, bez pośredniego etapu produkcji wodoru.
Elektrolizer azotowy i skalowanie
Sercem systemu jest elektrolizer azotowy — zmodyfikowany komercyjny elektrolizer AEM z membraną i zespołem elektrod. Azot gazowy przepływa przez strumień gazu i ma bezpośredni dostęp do katalizatora na elektrodzie dyfuzyjnej. Obecnie testowana elektroda ma 10 cm², ale planowane jest zwiększenie do 400 cm², a następnie stackowanie ogniw. Atmonia chce współpracować z producentami elektrolizerów AEM, którzy opanowali już wielkoskalową produkcję.
Katalizator kluczem do selektywności
Katalizatory zaprojektowano za pomocą teorii funkcjonału gęstości i symulacji kwantowo-chemicznych. Chodzi o to, by miejsca aktywne selektywnie redukowały azot, a nie wodór. Większość konkurencyjnych katalizatorów preferuje produkcję wodoru, co jest niepożądane. Katalizatory Atmonii są też wykonane z powszechnie dostępnych surowców.
Wąskie gardło i cele
Największym wyzwaniem jest optymalizacja zapotrzebowania na energię. Firma chce to osiągnąć do końca przyszłego roku. Docelowo planuje kontenerowy system 40-stopowy produkujący około 150 ton amoniaku rocznie, co ma zapewnić opłacalność nawet przy obecnych cenach energii.
Model biznesowy i finansowanie
Atmonia chce być producentem katalizatorów i elektrod, współpracując z wytwórcami sprzętu. Firma rozważa model leasingu dla rolników, aby usunąć barierę kapitałową. Dotychczas finansowanie pochodziło głównie z grantów islandzkich, Europejskiej Rady Innowacji i Horizon Europe. Właścicielami są też islandzcy i kanadyjscy inwestorzy. Trwa runda seed, a pozyskane środki mają pozwolić na demonstrację prototypu na farmie (poziom TRL-6).
„Zależy nam na optymalizacji zużycia energii i skalowaniu” – podkreśla Flosadóttir.
Konkurencja na rynku zielonego amoniaku rośnie, co zdaniem CEO potwierdza wagę tego kierunku. Atmonia celuje w małoskalową produkcję nawozów azotowych bezpośrednio u rolnika.
